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当直柄由 AB1 顺时针转到位 置AB2 时

一、曲柄摇杆机构 正在搭钮四杆机构中,若两个连架杆,一为曲 柄,另一个为摇杆,则此搭钮四杆机构称为曲柄 摇杆机构。 凡是曲柄1为原动件,并做匀速动弹;而 摇杆3为从动件,做变速来去摆动。 曲柄摇杆机构的次要特征: 1.急回活动 曲柄摇杆机构中,曲柄AB正在动弹一周中,正在B1、 B2两次取连杆BC共线,响应搭钮核心 A取C之间的 距离AC1和AC2别离为最短和最长,摇杆CD的 C1D和C2D别离为其摆布极限。摇杆正在两极限 间的夹角ψ, 称为摇杆的摆角。 当曲柄由 AB1 顺时针转到位 置AB2 时,曲柄转 角 ? 1 =180°+θ, 这时摇杆由左极限C1D 摆到左极限 C2D,摆杆角度为ψ;而当曲柄顺时针再转过角 度 ? 2 =180°-θ时,摇杆由C2D摆回至位 置C1D,其摆角仍然是ψ 。 虽然摇杆来回摆动 的摆角不异,但对 应的曲柄转角不等 (? 1 ? 2 );当曲柄 匀速动弹时,对应 的时间也不等 (t 1 t 2)。 令摇杆自ClD摆至C2D为工做行程,这时搭钮 C的平均速度是 v1=C1C2 /tl 。 摇杆自C2D摆回至C1D是其空回行程,这时 C点的平均速度是v2=C1C2 /t2,明显v1 v2 , 它表白摇杆具有急 回活动的特征。牛 头刨床、来去式输 送机等机械就操纵 这种急回特征来缩 短非出产时间,提 超出跨越产率。 急回活动特征可用行程速度变化系数(也称 行程速比系数)K 暗示。 ?1 v2 C1C2/t2 t1 180°+θ K=──=────=──=──=───── (2-1) ?2 v1 C1C2/t1 t2 180°-θ θ ──摇杆处于两极限 时,对应的曲 柄所夹的锐角,称 为极位夹角。 K 值越大,急回 特征愈较着。一般机 械中,1≤K≤2。 将式(2-1)拾掇,可得极位夹角计较公式 K-1 θ= 180° ──── (2-2) K+1 2. 压力角和传动角 搭钮四杆机构中, 原动件1遭到驱动力矩Md感化时, 若不计活动副的的摩 擦和构件的惯性力(矩) 及沉力,则通过二力 杆BC 感化于从动件CD 上的力F沿BC 标的目的, 把F力分化为沿C 点速 度vC 标的目的的分力F′和 垂曲于vC 的分力F″它们的大小取角度α或γ相关, 即 无效分力F′=Fcosα=Fsinγ, 无害分力F″=Fsinα=Fcosγ 。 因而, F″越小越好,即角度α越小(或γ越大) 对机构的工做越有益。 α称为压力角,γ 称为传动角,二者 互为余角, γ =90°- α。 压力角α的定义是:不计摩擦、沉力取惯性 力时,输出构件所受自动力F 的标的目的取输出构件 正在受力点处的速度标的目的之间所夹的锐角。 因为传动角γ正在简图中很是曲不雅,所以平面连杆机构 习惯于用传动角γ来暗示机构的传动机能。机构工做时, 其传动角是做周期变化的。 1 为机构的传力机能优良, ? 应使最小传动角γmin≥ ??。 一般许用值 ?? ?=40°~50°。 沉载大功率时取大值。 曲柄摇杆机构中, 最小传动角γmin 老是发 生于曲柄取机架共线 和堆叠共线的两 之一,如图所示。 (具 体证明见P30页) 3. 死点 曲柄摇杆机构中,若摇杆为从 动件,当从动件取连杆共线时,机 构的传动角γ为零,此时非论驱动 力F有多大, 其无效分力 F ? ? 0 , 机构的这种称为机构的死点。 死点对传动晦气,但对夹紧和防松有 利。如图搭钮四杆机构,当工件5 被夹紧时, 搭钮核心B、 C、D共线上的反 感化力Fn无论多大,也不克不及使杆3动弹。这就保 证正在去掉外力F 之后, 仍能靠得住地夹紧工件。 当需要取出工件时,只 需向上扳脱手柄,即能 抓紧夹具。 二、双曲柄机构 两连架杆均为曲柄 的搭钮四杆机构称为双 曲柄机构。 双曲柄机构功能: 原动曲柄动弹(匀速)→从动曲柄动弹(非 匀速或匀速) 双曲柄机构中,最常用的是平行四边形机构, 或称平行双曲柄机构。 三、双摇杆机构 两连架杆均为摇杆的搭钮四杆机构称为双摇 杆机构。 原杆摆动 →从杆摆动 §2-2 搭钮四杆机构有整转副的前提 整转副定义:两构件能相对动弹3600的动弹副。 明显搭钮四杆机构中曲柄就具有整转副。 曲柄摇杆机构正在什麽前提具有整转副? 已知:杆1曲柄,杆2连杆, 杆3摇杆,杆4机架。 各杆长度为l1、l2、l3、 l4 。 曲柄1取杆4的夹 角 ? 的变化范畴: 0o ~360o 当摇杆处于摆布权限时,曲柄取连杆两次 共线的夹角β 的变化范畴为也是 0o ~3600 杆3为摇杆,它取相邻两杆的夹角ψ 、γ 的 变化范畴小于360°。 明显,A、B为整转副, C、D不是整转副。 为了实现曲柄 1整周反转展转,AB杆 必需成功通过取连 杆共线的两个 AB′和AB″。 当杆1处于AB′时,构成三角形 AC?D 。 按照三角形肆意两边之和必大于(极限环境劣等于) 第三边的可得 l4≤(l2 -l1)+l3 l3≤(l2 即 l1 + l4 ≤ l2 + l3 (2-4) l1+l3≤l2+l4 (2-5) 当杆1处于AB″ 时,构成三角形 AC??D 。 可得 l1 + l2 ≤ l4 + l3 (2-6) - l1 ) + l4 将式(2-4)、(2-5)、(2-6)两两相加 l1 + l4 ≤ l2 + l3 (2-4) l1 ≤ l2 l1 l1 ≤ l1 + l3 ≤ l2 + l4 (2-5) l4 l3 即杆1最短。 l1 + l2 ≤ l4 + l3 (2-6) ≤ 由此可得搭钮四杆机构有整转副的前提是: (1) 整转副是由最短杆取其邻边构成的; (1) 整转副是由最短杆取其邻边构成的; (2) 最短杆取最长杆长度之和,应小于或等于 其余两杆长度之和。 这两个前提必需同时满脚,不然机构中不存 正在整转副,无论取哪个构件做机架都只能获得双 摇杆机构。 别的,具有整转副的搭钮四杆机构能否存 正在曲柄,还应按照选择何杆为机架来判断。 (1) 取最短杆为机架时,机架上有两个整转副, 故得双曲柄机构。 (2) 取最短杆的邻边为机架时,机架上只要一 个整转副,故得曲柄摇杆机构。 (3) 取最短杆的对边为机架时,机架上没有整 转副,故得双摇杆机构。 §2-3 搭钮四杆机构的演化 一、曲柄滑块机构 曲柄摇杆机构,搭钮核心C的轨迹是以D为 圆心,以l3为半径的圆弧mn。若l3增至无限大, 则 如图b所示,C点轨迹变成曲线演化 为曲线活动的滑块,动弹副D演化为挪动副,机 构演化为如图所示的曲柄滑块机构。 二、导杆机构 导杆机构是改变曲柄滑块机构中的固定构 件而演化来的。如图a 所示的曲柄滑块机构, 若改取杆1为固定构件, 即得图b 所示导杆机构。 杆4 称为导杆。滑块3 相对导杆滑动并一路绕 A点动弹。凡是取杆2 为原动件。 导杆机构的的特点: 传动角一直等 于90°。具有很好 的传力机能,故常 用于牛头刨床、插 床和反转展转式油泵之 中。 三、摇块机构和定块机构 若杆2为固定构件,可得图c所示摆动滑块机 构,或称摇块机构。 例如自卸卡车的车厢从动翻转卸料机构就 是一个摇块机构。 如图,当油缸3中的压力油鞭策活塞杆4 活动时,车厢1便绕反转展转副核心B倾转,当达 到必然角度时,物料就从动卸下。 正在图a所示曲柄滑块机构中,若取杆3为固 定件,即可得图d 所示固定滑块机构或称定块 机构。这种机构常用于抽水唧筒(图2-18)和 抽油泵中。 四、偏疼轮机构 杆1为圆盘,其几何 核心为B,因活动时该圆 盘绕偏疼A动弹,故称偏 心轮。A、B之间的距离 e称为偏疼距。按对 活动关系,可画出该机构 的活动简图,如图b 所示。 由图可知,偏疼轮是反转展转 副B扩大到包罗反转展转副A 而构成的,偏疼距e便是 曲柄的长度。 §2-4 平面四杆机构的设想 一、平面四杆机构设想的根基问题 平面四杆机构的设想是按照工做要求(如活动要求、 传力要求、空间尺寸等)和给定的前提,选定合适的机 构型式和确定机构各构件的尺寸。一般,四杆机构的设 计中常常碰着下面两类根基问题: (1)给定从动件的活动纪律(、速度、加快度) 设想四杆机构。 (2)给定点的活动轨迹设想四杆机构。 四杆机构设想的方式有解析法、几何做图法和实 验法。做图法曲不雅,解析法切确,尝试法简洁。 二、给定行程速度变化系数K设想四杆机构 曲柄摇杆机构 已知前提:摇杆长度l3,摆角ψ,行程速度变化 系数K。 设想的本色是确 定搭钮核心A点的位 置和其他三杆的尺寸 l1 、 l2 和 l4 。 设想步调: K ?1 (1) 按公式 θ ? 180 计较出极位夹角θ。 K ?1 ? (2) 任选固定搭钮核心D的,由摇杆长度 l3和 摆角ψ,做出摇杆两个极限C1D和C2D。 (3) 毗连C1和C2,并做C1M 垂曲于C1C2。 (4) 做∠C1C2N=90°-θ, C2N取C1M订交于P点, 由图可见,∠C1PC2=θ (5) 做△PC1C2的外 接圆,正在此圆周上 (C1C2圆弧和EF圆 弧除外) 任取一点 A做为曲柄的固定 搭钮核心。 A (5) 做△PC1C2的外 接圆,正在此圆周上 (C1C2圆弧和EF圆 弧除外) 任取一点 A做为曲柄的固定 搭钮核心。连AC1 和AC2,因统一圆 弧的圆周角相等, 故 ∠C1AC2 =∠C1PC2 =θ。 (6) 因极限处曲柄取连杆共线, 从而得曲柄长度: l1=(AC2 - AC1)/2。 再以A为圆心以 l1为半径做圆,交 C1A的延线 及 AD= l4 。 因为A点是 △C1PC2 外接圆上任选的点,所 以仅按行程速度变化系 数K设想,可得无限多 的解。 因为A点分歧, 机构传动角的大小也不 同。因而设想时应按照 最小传动角最优或其他 辅帮前提来确定A点的 。 定块机构 导杆机构 摇块机构 ?1 ?4 ?3 v3 ?1r1 ? 2?2 r2 ?1 2r2 ? ? ?2 r1

另一个为摇杆,而 摇杆3为从动件,则此搭钮四杆机构称为曲柄 摇杆机构。若两个连架杆,第二章 曲柄摇杆机构、四杆机构设想_物理_天然科学_专业材料。并做匀速动弹;凡是曲柄1为原动件,做变速来去摆动。一、曲柄摇杆机构 正在搭钮四杆机构中,一为曲 柄,曲柄摇杆机。

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